市域快线列车内不同位置火灾对隧道温度场分布的影响研究

区间隧道火灾时的温度场分布是保障隧道结构安全与制定人员疏散方案的重要依据。根据市域快线列车车厢内部不同因素引发火灾的常见位置,通过数值模拟的方法研究市域快线列车内部不同位置火灾对隧道温度场分布的影响。研究结果表明:1)在1~3 MW火灾中,行李火灾、人为纵火常见位置对隧道拱顶温度影响较大;在4~5 MW火灾中,设备火灾常见位置对隧道拱顶温度影响较大。隧道拱顶的高温区出现在火灾车厢某个客室侧门上方。2)隧道拱顶最高点处温度峰值的最大值常出现在车厢端部客室侧门处。在火灾车厢范围外,隧道拱顶最高点处温度呈指数衰减,且纵向轴线上的火源越靠近车厢中心,隧道拱顶最高点处温度衰减越慢。3)当火源位于车厢内,疏散平台上方的拱顶温度受影响范围较小、峰值较高,当火源位于贯通道内其受影响范围较大、峰值较低,且每个客室侧门处均形成了峰值。4)市域快线列车内部火灾会对3~4节车厢范围内的疏散平台2 m高处温度产生显著影响,在此范围内客室侧门正对的位置形成峰值。当火源功率达到3 MW时,疏散平台开始出现危险区域;当火源功率达到4 MW以上,不同火灾位置时疏散平台均会出现危险区域。行李火灾、人为纵火常见位置的火灾场景更不利于人员疏散。研究成果可为隧道结构安全设计与人员疏散方案的制定提供理论支撑。

交流25 kV市域快线A型车辆检修修程研究

目的:车辆检修修程是确定车辆基地设计规模的重要依据,市域快线车辆检修修程目前尚无统一的国家标准,为准确计算市域快线车辆基地设计规模,需要对市域快线车辆检修修程进行研究。方法:结合成都轨道交通18号线的设计实践,对AC(交流电)25 kV市域快线车辆特点进行分析,统计对比了已运营的市域快线(北京地铁首都机场线及温州轨道交通S1线)的车辆检修修程,分析市域快线车辆检修里程、检修周期及停修时间的特点。在分析影响市域快线车辆检修修程的主要因素(车辆技术参数、车辆最高运行速度及线路条件)的基础上,提出AC 25 kV市域快线A型车大架修、定修、周月检的检修里程及检修周期。结果及结论:双日检的检修周期为2 d,检修时间为2 h;双周检的检修里程约为11250车km,停修时间为0.5 d;三月检的检修里程约为67500车km,停修时间为2.0 d;定修的检修里程为15~20万车km,停修时间为7.0 d;架修的检修里程为75万车km,检修周期为5年;车辆大修的检修里程为150万车km,检修周期为10年。

国外百万级人口城市快速轨道交通系统分析与启示

目的:用实证分析探讨当前国内城市轨道交通建设申报政策中“城区人口必须达到150万人才能申报轻轨建设规划”的合理性,以便从中得到启示。方法:对国外运营地铁和轻轨的百万级人口城市进行了轨道交通供给统计,并在线网层面对轨道交通线网规模、辐射范围、线网形态结构、站间距、旅行速度等进行了详细的统计分析;同时,采用车辆宽度分级策略,将各个城市不同标准下的车辆宽度和编组形式按照国内的城市轨道交通分类标准作对应比较,进行线路运输能力的估算,明确其对应的国内轨道交通制式;针对轨道交通建设需求中最关注的客流效果,利用2018年或2019年的我国各城市线网总客运量数据和各城市轨道交通车站1.5 km半径圈内的常住人口密度进行了统计和分析。结果及结论:国外百万级人口城市中,已有相当数量城市运营地铁和轻轨系统,其轨道交通供给具有辐射圈半径<10 km,平均站间距较短等特征;其轨道交通客流效果比较理想,有沿线人口密度越高,则客流强度越高的总体趋势。

跨座式捷运车辆编组分布式固定时间协同巡航控制

为解决跨座式捷运车辆编组协同巡航控制问题,本文提出了基于固定时间理论的跨座式捷运车辆编组分布式协同巡航控制方法.首先,文章建立了跨座式捷运车辆编组动力学模型,明确了编组队列的控制目标,构建了分布式固定时间协同巡航控制架构,提出了跨座式捷运车辆编组分布式固定时间协同巡航控制方法.然后,本文运用代数图论描述编组间的通讯拓扑关系,应用了分布式固定时间终端滑模估计器估计领航编组的位置和速度,设计了分布式固定时间滑模控制器,并基于Lyapunov稳定性理论证明了控制器的稳定性.最后,文章进行了加速–巡航常规工况仿真实验,验证了所提出控制方法的有效性.

智轨电车无线充电系统研究与应用

随着智轨电车在国内的不断推广,智轨电车对充电的需求也变得更多样化。智轨电车现有的充电方式为首末站静态充电,该方式需要车辆停车并占用一定的场地。为了给智轨电车提供更多元的充电方式,减少停车充电的时间,提出了一种线路/站台式的无线充电系统。分析了该系统的组成、工作原理与充电过程,并在工程试验线路中得到应用验证,实现了智轨电车的线路/站台式的无线充电方式。

智轨电车轴重分配与调节方法的研究与应用

以三编组智轨电车为计算模型,详细阐述了智轨电车轴重、轮重的计算方法和过程。设计前先根据计算模型优化车辆设备布局,计算出理论轴重、轮重值,再对实际车辆过检测线称重数据进行分析计算来验证理论模型,结果非常接近我国对城市轨道车辆轮重偏差的规定。最后通过增加电子控制空气悬架系统来调节轮重和轴重偏差,很好地优化了智轨电车轮重和轴重偏差问题,使其结果明显优于国家标准要求。

智轨列车基于稀疏点云和图像的车辆识别技术

针对识别智轨列车的前方车辆三维信息来保证其行车安全的问题,提出一种面向智轨列车基于稀疏点云和图像的车辆识别技术。首先采用基于角度阈值的算法分割地面并提取障碍物点云,然后提出距离角度约束算法遍历障碍物点云求解聚类点集,通过二次求解优化聚类结果获取预融合聚类点集,最后采用YOLOv3网络模型进行车辆检测,构建基于几何模型的图像点云映射关系,将车辆图像识别信息与预融合聚类点集进行匹配,实现了车辆三维信息识别。研究结果表明:在16线激光雷达稀疏点云条件下,所提方法在多障碍物共存的开放式场景中具有较高的识别率和实时性,满足智轨列车动态检测需求。

市域快线长大区间故障救援与配线设置探讨

市域快线站间距通常远大于常规地铁线路,在市域快线长大区间中采用常规地铁的故障救援模式及救援速度可能导致救援时间过长。为了提高市域快线长大区间故障救援效率,以广州市规划的首条160 km时速市域快线为例,在分析常规地铁故障救援流程、救援速度和救援时间的基础上,对市域快线故障救援速度进行探讨,进而设计了长大区间设置渡线和设置停车线2类方案,与无配线方案在救援时间、后续堵塞列车疏散效率等关键指标上进行综合比选,最后提出不同的区间停车线形式并进行了对比分析。研究表明:在长大区间设置停车线的方案救援功能较好,建议在工程条件允许时优先采用;不同的区间停车线形式各有优劣,应根据实际情况综合考虑运营功能和工程规模后选择。

现代化城市的轻轨快速交通

轻轨快速交通是一种新的城市交通模式,是以现代化程度较高的有轨电车和隔离程度较完善的线路为基础构成的.“轻轨”一词在这里并无重量上的含义.不能认为轻轨系统的运能总远不及地铁.它仅在与地铁相比时,涉及的某些设备的确可“轻”些——可降低些要求.轻轨车为了能够深入市区,结构上必然要采取某些特殊措施,主要是车体的铰接化以及转向架具有小得多的轴距、轮径和轴重.轻轨快速交通既能从众多方面适应现代化城市的需要,而且即使在欠发达国家的某些大城市也能享用得起.鉴于我国有不少大城市都渴望能有运能较高的公共交通系统,城市轻轨快速交通的发展在我国是大有前途的.

胶轮导轨电车对厦门市快速公交1线运能改造的适应性分析

针对目前厦门快速公交(BRT)1线运能已不能满足客观需求的现状,结合该线建设时预留的条件,通过对现代有轨电车、地铁(B型车)、直线电机系统、跨坐式单轨及自动导向轨道(APM)等进行对比,建议该线改造为现代有轨电车制式。从动力性能、环境友好、改造工程量、综合造价、社会影响等方面,对比胶轮导轨电车和钢轮钢轨电车,认为胶轮导轨电车更适合于该线的运能改造。

市域轨道交通工程设计施工的创新与实践

依托上海市轨道交通L16工程,介绍市域轨道交通工程设计施工综合新技术,主要包括:设计最高速度120 km/h的舒适型A车、快慢车组合及灵活编组的运营模式、地下区间单洞双线大盾构隧道、大跨度特殊型桥梁、直流1 500 V供电轨与高精度轨道测量及铺轨技术等6个方面。

一种智轨列车的全景环视图像生成方法

针对新型交通系统多编组智轨列车(Autonomous rail rapid transit,ART)由于车体过长而存在的安全隐患,基于8个单目相机传感器和2个铰接角度传感器,提出改进的图像配准方法以生成单车厢环视图像。结合图像映射原理与几何对齐技术融合铰接传感器角度数据实现整车全景环视图像的生成。研究结果表明:在单车厢环视图像生成过程中,改进的基于固定棋盘格内角点的图像配准方法配准精度与效率更高,且实际操作更简单;在多车厢环视图像生成过程中,本文所提出的方法被证明了在不同的铰接角时都能够有效且清晰地生成整车的全景环视图像,这对可视化大型多编组车辆视野盲区以及主动为驾驶员提供行车环境信息从而保证车辆安全驾驶具有重要意义。

160km/h市域快速轨道交通最小竖曲线半径的动力学分析

基于SIMPACK动力学软件创建了适用于160 km/h市域快速轨道交通的车线动力学仿真模型,在不同竖曲线半径的纵断面线路上进行了仿真分析。结果表明:车体垂向加速度最大值随着竖曲线半径的增大而减小,两者成二次降函数关系;建议160 km/h市域快速轨道交通的车体垂向加速度允许值取0.17 m/s2,最小竖曲线半径取12 km。

空调安装间距对市域列车气动阻力的影响分析

基于三维不可压缩定常Navier-Stokes(N-S)方程和标准k-ε两方程湍流模型的数值模拟计算方法,通过改变空调之间的安装间距,研究了不同工况下的整车气动阻力与空调气动阻力变化规律。研究结果表明:合理的空调安装间距可有效降低整车气动阻力。160km/h条件下,与安装间距是空调机组高度的24.23倍相比,当安装距离为0时,整车气动阻力降低约6.3%。此外,安装距离小于空调机组高度的18倍时,减阻效果才显著。随着空调安装间距的增大,每节车辆第一个空调气动阻力先增大后趋近于平缓,甚至会小范围降低,其气动阻力变化主要受背风面气动阻力的影响;第二个空调气动阻力持续增大,其气动阻力变化主要受迎风面气动阻力的影响。

北京市域快轨新机场线车辆选型研究

北京轨道交通新机场线是一条服务于北京新机场的专线,线路全长41 km,平均站间距19 km,初步客流预测远期高峰小时断面约5 800人/h,旅行时间目标为从市内航空主客源地至新机场北航站楼半小时到达。从线路长度、站间距及机场专线的旅行时间目标来看,本线宜采用最高运行速度140 km/h及以上车辆。结合本线线路敷设方式、资源共享条件及车辆技术成熟度等,本线车型及最高运行速度选择受到一定限制。当前国内市域快轨发展面临技术标准不明确、线网层次不清晰等问题,新机场线作为特殊的市域快轨,其车辆选型受线路功能定位、乘客乘坐舒适度、旅行时间等多种因素影响,需结合多方面因素综合考虑。从新机场线的特殊性及设计目标入手,对本线最高运行速度、车辆型式的选择进行分析,得到本线适宜采用最高运行速度160 km/h、在城际动车组成熟平台基础上进行改进的市域型车的结论。

市域快速轨道交通系统制式比选分析

市域快速轨道交通系统制式比选是项目前期研究的基础内容,直接决定项目的设计标准和投资。在综合整理中国市域快速轨道交通设计案例的基础上,明确系统制式的选择标准:速度目标值、车辆选型、供电系统、工程经济性。分析比较不同制式在各个标准下的性能特性及优劣,从工程造价角度分别说明不同制式在土建工程费用、车辆购置费、车辆基地投资、运营成本等方面的区别。研究表明,120 km·h^-1速度目标值的直流1500 V市域B型车,投资规模适中,车辆技术成熟,运营维护成本较低,性价比较高。

市域快速轨道交通车辆选型分析

鉴于车辆选型对市域快速轨道交通工程的建设成本、施工难度、线网拓展的可操作性产生的影响,介绍了典型市域快轨线路的车辆制式;针对市域快速轨道交通的典型特征,对地铁和城际铁路进行了车辆适用性分析。结合现有标准,从车辆选型、车辆编组、最高运行速度、供电制式、受流方式、车辆定员及车辆成本等方面,综合分析了市域快速轨道交通车辆选型涉及的技术要求。分析表明,需结合线路实际情况,经多种因素比选后才能确定市域快速轨道交通的车辆选型。

全自动新型市域快速轨道交通车辆的制动性能研究

研究了全自动新型市域快速轨道交通车辆的制动性能。根据牵引电机的特性曲线合理设计出减速度曲线及各级制动力对应的减速度值,详细介绍了制动各级位下电制动力和空气制动力的分配策略,且验证了纯空气制动时,任何工况下制动盘和闸片的热负荷能力。

市域快速轨道交通曲线超高研究

市域快速轨道交通是一种服务于市域范围内中长距离客运的轨道交通类型。本文采用多体动力学软件,建立车-线耦合系统动力学仿真模型,对运营在曲线地段处于欠超高状态下的列车进行动力响应分析。计算结果表明:当车辆运行于曲线地段时,内、外轨的轮轨横向力均有所增大;外轨的轮轨竖向力明显增大,内轨的轮轨竖向力明显减小;内、外轨的脱轨系数基本相同。在车辆处于欠超高状态下,随着实设超高的增大,内、外轨横向力均呈现出减小的趋势;内轨竖向力呈现出增大的趋势,而外轨竖向力呈现出减小的趋势;内外轨的脱轨系数均呈现出减小的趋势,并且减小量基本相同。

市域快轨车辆主要部件密封性措施的研究

以市域快轨A型车为例,对其通过隧道时车内的压力变化进行了仿真计算,对市域快轨车辆的密封性要求提出了建议。分析了市域A型车的密封性特点,并提出了市域A型车主要部件加强密封性的措施。